Fahrzeugluftreifen

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen in Radialbauart, insbesondere für

Personenkraftwagen, mit einem Gürtelverband aus zumindest zwei Gürtellagen, einem profilierten Laufstreifen, Wulstbereichen mit Wulstkernen und einer insbesondere einlagig ausgeführten Karkasseinlage mit textilen Festigkeitsträgern, wobei die Gürtellagen in eine Gummierungsmischung eingebettete parallel und beabstandet zueinander angeordnete Festigkeitsträger aus Stahl aufweisen, wobei die Stahl-Festigkeitsträger in der ersten Gürtellage die Stahl-Festigkeitsträger in der zweiten Gürtellage kreuzen und wobei zwischen der Karkasseinlage und der ersten Gürtellage, symmetrisch zur Äquatorialebene, ein Verstärkungs streifen eingebaut ist, der eine Breite von 20 mm bis 70 % der Breite der ersten Gürtellage aufweist und Festigkeitsträger enthält, welche parallel zueinander und unter einem Winkel von 50° bis 90° zur Umfangsrichtung verlaufen.

Ein derartiger PKW-Fahrzeugluftreifen in Radialbauart ist aus der DE 10 2010 038 199 AI bekannt. Die Festigkeitsträger in den beiden Gürtellagen sind Stahl-Monofilamente mit einem runden Querschnitt mit einem Durchmesser von 0,35 mm. Das Gürtelpaket umfasst eine dritte Gürtellage in der Funktion einer Sperrlage, welche zumindest im Bereich der Äquatorialebene des Fahrzeugluftreifens angeordnet ist, wobei die Festigkeitsträger in dieser dritten Gürtellage Stahl-Monofilamente mit einem Durchmesser von 0,20 mm bis 0,60 mm sind, die parallel zueinander und unter einem Winkel von 50° bis 90° zur der Umfangsrichtung des Fahrzeugluftreifens verlaufen. Die Breite dieser dritten Gürtellage beträgt 30% bis 110% der Breite der ersten Gürtellage und kann radial innerhalb oder radial außerhalb im Gürtelpaket angeordnet sein. Ein derart ausgeführter Fahrzeugluftreifen soll eine roll wider Stands optimierte Gürtelkonstruktion aufweisen, die die Seitenführungskraft auf einem hohen Niveau hält oder verbessert und zudem dazu beiträgt, dass der Fahrzeugluftreifen den so genannten Plungertest besteht. Der Plungertest ist eine statische Prüfung der Festigkeit des

Fahrzeugluftreifens gegenüber penetrierenden Fahrbahnhindernissen und wird mittels eines ein- oder durchdrückenden Stahldornes, welcher ein halbkugeliges Ende aufweist, durchgeführt, wobei der Stahldorn im Bereich der Äquatorialebene des Reifens auf den Laufstreifen senkrecht aufgesetzt und mit einer vorgegebenen Eindringgeschwindigkeit eingedrückt wird. Dieser bekannte Fahrzeugluftreifen genügt jedoch den heutigen

Anforderungen hinsichtlich eines möglichst geringen Rollwiderstandes nicht mehr, es wäre daher notwendig, das Gewicht von PKW-Reifen zur Reduktion des Rollwiderstandes noch mehr zu verringern, insbesondere indem in den den Reifen verstärkenden Lagen, insbesondere Gürtellagen und Karkasslagen, Gewicht verringert wird. Es ist bekannt, dass durch solche Maßnahmen die Steifigkeit des Fahrzeugluftreifens im Bereich des

Reifenzenites merklich reduziert wird, was bei den meisten Reifen zu einer Verringerung der Seitenkraftsteifigkeit führt, insbesondere der„cornering stiffness".

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugluftreifen der eingangs genannten Art derart zu auszuführen, dass eine weitere Verringerung des Gewichtes der Gürtellagen und damit des Rollwiderstandes möglich ist, ohne dass das Fahrzeughandling, insbesondere die„cornering stiffness", beeinträchtigt wird.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der Verstärkungs streifen textile Festigkeitsträger enthält, wobei die Stahl-Festigkeitsträger in den Gürtellagen Monofilamente mit einem Durchmesser von 0,20 mm bis 0,40 mm oder Stahlkorde der Konstruktion 2 x 0, 28 mm bis 2 x 0,32 mm sind.

Es hat sich herausgestellt, dass durch entsprechende Stahl-Festigkeitsträger in den

Gürtellagen das Gewicht des Fahrzeugluftreifens weiter verringert werden kann und dass ein mit textilen Festigkeitsträgern versehener Verstärkungs streifen im Zenitbereich des Reifens ausreicht, um die Handlingeigenschaften des Reifens auf gutem Niveau zu halten, insbesondere einen schnellen Aufbau von Seitenkräften und eine gute„cornering stiffness" sicherzustellen. Das verringerte Gewicht reduziert in erwünschter Weise den Rollwiderstand des Reifens.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Verstärkungs streifen eine Breite von 20 mm bis 60 % der Breite der ersten Gürtellage auf. Vorzugsweise weist Verstärkungs streifen eine Breite von 20 mm bis 50 mm auf. Es kann daher ein

verhältnismäßig schmaler Verstärkungs streifen verwendet werden, um den erwünschten Effekt auf die Handlingeigenschaften zu erzielen. Als Material für die textilen Festigkeitsträger im Verstärkungs streifen kommen

unterschiedliche Materialien in Frage. Besonders bevorzugt ist eine Ausführung, bei der die textilen Festigkeitsträger im Verstärkungsstreifen Polyestergarne mit 550 dtex bis 1680 dtex, insbesondere 1100 dtex bis 1680 dtex, sind. Die textilen Festigkeitsträger können ferner gemäß der Erfindung auch Polyesterkorde aus zwei miteinander verdrehten Garnen mit jeweils mit 550 dtex bis 1680 dtex, insbesondere 1100 dtex bis 1680 dtex, sein.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die textilen Festigkeitsträger Nylongarne mit 470 dtex bis 1400 dtex. Die textilen Festigkeitsträger können ferner gemäß der Erfindung Nylonkorde aus zwei miteinander verdrehten Garnen mit jeweils 470 dtex bis 1400 dtex, insbesondere 940 dtex bis 1400 dtex.

Gerade mit Festigkeitsträgern aus den erwähnten solchen Materialien lässt sich eine gute Ausgewogenheit zwischen den erwünschten technischen Effekten - schneller Aufbau von Seitenkräften und eine gute cornering-stiffness" -und einer Gewichtsreduktion erzielen.

Auch den Stahl-Festigkeitsträgern in den Gürtellagen kommt diesbezüglich eine gewisse Bedeutung zu. Von besonderem Vorteil ist dabei, wenn die Monofilamente in den

Gürtellagen einen Durchmesser von 0,28 mm bis 0,32 mm, insbesondere von 0,30 mm, aufweisen. Darüber hinaus ist auch die Verwendung von Stahlkorden üblicher

Konstruktionen in den Gürtellagen vorteilhaft, insbesondere Stahlkorde der Konstruktionen 2 x 0,28 mm, 2 x 0,30 mm oder 2 x 0,32 mm. Die Festigkeitsträger in den Gürtellagen können unter den üblichen Winkeln von 18° bis 34°, insbesondere von 20° bis 28°, zur Umfang srichtung verlaufen. Für die Steifigkeit des Fahrzeugluftreifens in Bereich des Reifenzenites ist es ferner vorteilhaft, wenn die

Festigkeitsträger im Verstärkungs streifen unter einem Winkel zur Umfangsrichtung verlaufen, welcher zumindest dem Winkel der Festigkeitsträger in den Gürtellagen und höchstes dem Winkel der Festigkeitsträger in der Karkasseinlage entspricht. Besonderes bevorzugt ist eine Ausführung, bei der die Festigkeitsträger im Verstärkungsstreifen unter einem Winkel von bis zu 70° zur Umfangsrichtung verlaufen. Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der einzigen Zeichnungsfigur, Fig. 1, die schematisch einen Querschnitt durch einen

Fahrzeugluftreifen zeigt, näher beschrieben.

Erfindungsgemäß ausgeführte Fahrzeugluftreifen sind insbesondere Cl- oder C2-Reifen, daher Reifen für PKW, Vans oder Light Trucks, in Radialbauart. In dem in Fig. 1 gezeigten Querschnitt sind einige der wesentlichen Bauteile eines solchen Fahrzeugluftreifens dargestellt, nämlich ein profilierter Laufstreifen 1, eine Gürtelverband 2 aus mehreren, insbesondere zwei, Gürtellagen 2a, 2b, eine vorzugsweise einlagig ausgeführte

Karkasseinlage 3, eine luftdichte Innenschicht 4, Wulstbereiche mit Wulstkernen 5 und Seitenwände 6. Der Gürtelverband 2 kann ferner eine nicht dargestellte, ein- oder mehrlagig ausgeführte Gürtelbandage mit zumindest im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden Festigkeitsträgern aus einem textilen Material, beispielsweise Nylon, aufweisen. Der profilierte Laufstreifen 1 kann in an sich bekannter Weise Profilblöcke, Profilrippen und dergleichen sowie Umfangsrillen, Querrillen, sonstige Nuten und

Einschnitte umfassen.

Die Karkasseinlage 3 enthält insbesondere textile Festigkeitsträger, beispielsweise aus Polyester oder Rayon, welche in eine Gummimischung, die Karkass gummierung, eingebettet sind und in der Karkasseinlage 3 zumindest im Wesentlichen in radialer Richtung, daher im rechten Winkel zur Umfangsrichtung des Reifens, verlaufen. Die

Karkasseinlage ist in jedem Wulstbereich um den Wulstkern 5 herumgeschlagen, die derart gebildeten Karkasshochschläge 3a enden im Bereich der Seitenwände 6. Die Gürtellagen 2a, 2b enthalten Stahl- Festigkeitsträger, die entweder Monofilamente mit einem Durchmesser von 0,20 mm bis 0,40 mm oder Stahlkorde der Konstruktion 2 x 0,28 mm bis 2 x 0,32 mm sind. Bevorzugt sind im Querschnitt runde Monofilamente mit einem Durchmesser von 0,28 mm bis 0,32 mm, insbesondere von 0,30 mm, oder Stahlkorde der Konstruktion 2 x 0,28 mm, 2 x 0,30 mm 2 x 0,32 mm. Die Stahl- Festigkeitsträger verlaufen in jeder Gürtellage 2a, 2b jeweils parallel zueinander und unter einem Winkel von 18° bis 34°, insbesondere 20° bis 28°, zur Umfangsrichtung des Reifens. Der Verlauf der Stahl- Festigkeitsträger in den beiden Gürtellagen 2a, 2b ist dabei in an sich bekannter Weise derart, dass die Stahl- Festigkeitsträger in der einen Gürtellage 2a die Stahl- Festigkeitsträger in der zweiten Gürtellage 2b kreuzen.

Im Bereich des Reifenzenites verläuft symmetrisch zur Äquatorialebene zwischen der Karkasseinlage 3 und der ersten, der radial innersten Gürtellage 2a ein Verstärkungs streifen 7 über den Umfang des Reifens. Der Verstärkungsstreifen 7 weist eine über seine

Umfangserstreckung konstante Breite bi auf, die 20 mm bis 70%, insbesondere bis zu 60%, der Breite der ersten Gürtellage 2a ist. Der Verstärkungsstreifen 7 besteht aus in eine Gummierungsmischung eingebetteten, parallel zueinander verlaufenden textilen

Festigkeitsträgern, die unter einem Winkel von 50° bis 90°, insbesondere von bis zu 70°, zur Umfangsrichtung orientiert sind, wobei bei einer bevorzugten Ausführungsform die Festigkeitsträger im Verstärkungs streifen 7 die Stahl- Festigkeitsträger in der ersten Gürtellage 2a kreuzen. Die Festigkeitsträger im Verstärkungsstreifen 7 bestehen aus Nylon oder Polyester. Geeignet sind insbesondere Polyestergarne mit 550 dtex bis 1680 dtex, insbesondere 1100 dtex bis 1680 dtex, oder Polyesterkorde aus zwei miteinander verdrehten Garnen mit jeweils mit 550 dtex bis 1680 dtex, insbesondere 1100 dtex bis 1680 dtex. Gut geeignet sind ferner Nylongarne mit jeweils 470 detex bis 1400 dtex oder Nylonkorde aus zwei miteinander verdrehten Garnen mit jeweils 470 dtex bis 1400 dtex, insbesondere 940 dtex bis 1400 dtex. Gemäß der Erfindung werden in den Gürtellagen 2a, 2b relativ dünne und leichte Stahl- Festigkeitsträger verwendet, insbesondere Monofilamente mit einem Durchmesser von bis zu 0,32 mm, wodurch das Gewicht des Fahrzeugluftreifens und damit auch der Rollwiderstand geringer sind als bei herkömmlichen Ausführungen. Der mit textilen Festigkeitsträgern versehene Verstärkungsstreifen 7 im Bereich des Reifenkopfes trägt dazu bei, gute Handlingeigenschaften, insbesondere eine gute cornering stiffness,

sicherzustellen.

Bezugsziffernliste

1 Lauf streifen

2 Gürtel verband

2a Gürtellage

2b Gürtellage

3 Karkasseinlage 4 Innenschicht

5 Kern

6 Seitenwand

7 Verstärkungs streifen bi Breite